European Journal of Nutrition (v.24, #4)

In memoriam Konrad Lang by Prof. Dr. K. -H. Bäßler; Prof. Dr. A. Fricker (217-218).

Neue Aspekte der Biochemie des Vitamins C by E. Degkwitz (219-230).
Unsere Untersuchungen haben folgende neue Aspekte der Biochemie der Ascorbinsäure gebracht:Ascorbinsäure sprengt den Rahmen eines Vitamins, weil sie außer den bekannten Co-Funktionen bei einigen Enzymen auch Funktionen im Regelkreis der Schilddrüsenhormone und des Cortisols, einem Hormon der Nebennierenrinde, hat.Bei minimaler Versorgung mit Ascorbinsäure, die aber noch nicht lebensgefährdend ist, haben Meerschweinchen eine verminderte Fähigkeit, bestimmte Pharmaka, z. B. Barbiturate, abzubauen. Dieses „Symptom“ hängt mit erhöhten Cortisolspiegeln zusammen, die wahrscheinlich auch an den beim Skorbut bekannten Bindegewebsschäden gewichtig beteiligt sind.Meerschweinchen, die ebenso wie der Mensch auf Ascorbinsäure als essentiellen Nahrungsfaktor angewiesen sind, können sich an hohe Dosen von Ascorbinsäure gewöhnen. Sie beschleunigen dabei den Abbau. Dies birgt die Gefahr, daß nach Absetzen der hohen Dosen eine Zeitlang eine hypovitaminotische, suboptimale Stoffwechselsituation eintritt.Es ist nicht gleichgültig, ob Ascorbinsäure oral oder parenteral verabfolgt wird. Denn der Organismus hat für die physiologische, orale Aufnahme eine Resorptionsschranke gesetzt. Wird sie umgangen, so ist vor allem die Leber ungeschützt und wird überflutet. Die Unschädlichkeit hoher Dosen von Ascorbinsäure gilt wahrscheinlich nur für eine orale Aufnahme.Our investigations have brought new aspects of the biochemistry of ascorbic acid to light:Ascorbic acid exceeds the functions of a vitamin, since it not only has its known cofactor roles for several enzymes, but also affects the regulation of the levels of the circulating thyroid and adrenal cortical hormones.In guinea-pigs the ability to detoxicate certain drugs, e.g. barbiturates, decreases with a minimal but not yet perilous supply of ascorbic acid. This symptom is connected with high blood levels of cortisol, which are probably also involved in the injuries to connective tissue known in scurvy.Guinea-pigs, which like man are dependent on ascorbic acid as an essential foodstuff, are able to adapt to high doses of ascorbic acid. Under these conditions they catabolize it at an increased rate. However, for a certain period after a sudden drop in the high dosage of ascorbic acid there is a danger that a hypovitaminotic, suboptimal metabolic state will develop.Oral and parenteral applications of ascorbic acid yield different results, since the organism limits the absorption of the physiological oral uptake. When this limit is exceeded, the liver in particular is unprotected and becomes swamped. The harmlessness of high doses of ascorbic acid probably holds true only in the case of oral uptake.
Keywords: Ascorbinsäure-Zufuhr; Meerschweinchen; Ratten; Cortisol; Schilddrüsenhormone; mitochondriale Leberzytochrome; Pharmakaabbau

The caecal microflora of Cara rats was incubated in the pH stat with glucose under anaerobic conditions, and the acid production was measured. In the presence of the sweeteners Acesulfame K, Cyclamate and Saccharin, inhibition of the fermentation of glucose was observed with ED50 values of 260, 251, and 140 mM, respectively. The nutritional relevance of these observations is probably slight; an interpretation in terms of bacterial physiology leads to the proposal that the sweeteners may act on glucose transport systems at the bacterial cytomembrane.Die Mikroflora des Zäkums von Cara-Ratten wurde, unter anaeroben Bedingungen, in einem pH-Stat mit Glucose inkubiert, um die Säurebildung zu messen. In Gegenwart der Süßstoffe Acesulfam K, Cyclamat und Saccharin wurde eine Hemmung der Glucosevergärung mit den ED50-Werten von 260, 251 bzw. 140 mM gefunden. Die ernährungsphysiologische Bedeutung dieser Beobachtung ist wahrscheinlich gering; die Interpretation der Versuche führt im Rahmen der Bakterienphysiologie zu dem Vorschlag, daß die Süßstoffe auf Glucose-Transportsysteme in der bakteriellen Zytomembran wirken.
Keywords: Acesulfame K; Cyclamate; Saccharin; caecal bacteria; glucose fermentation

Die Anreicherung der Linolsäure in funktionell unterschiedlichen Plasmalipiden wurde untersucht. Sechs gesunde weibliche Versuchspersonen erhielten über jeweils zwei Wochen Formeldiäten (FD), die keine Arachidonsäure enthielten und eine tägliche Linolsäurezufuhr von 0% (FD0), 4% (FD4) oder 20% (FD20) der Nahrungsenergie erlaubten. Am Ende jeder Formeldiätperiode wurden die Fettsäuren in den Cholesterinestern (CE) und im Lecithin der HDL und LDL gemessen. Die Zunahme der Linolsäure war in den Cholesterinestern doppelt so hoch wie im Lecithin der LDL oder HDL. Beim Vergleich der FD0 mit FD20 fand sich eine Zunahme der Linolsäureanteile in den CE um 34%, dagegen im Lecithin der LDL und HDL nur um 15%. Die Ölsäure nahm unter diesen Vesuchsbedingungen ab, in den CE im Mittel um 17% und im Lecithin der LDL und HDL um 8%. Die aus Linolsäure gebildete Arachidonsäure nahm beim Vergleich der FD0 mit FD20 in den CE der LDL (−5%) und im Lecithin der HDL (−8%) ab, während im Lecithin der LDL (−1%) keine meßbare Änderung zu beobachten war.Die Untersuchungen zeigen, daß eine diätetische Linolsäurezufuhr vor allem in den CE der LDL und HDL zu einer Anreicherung dieser essentiellen Fettsäure führt. Dabei kommt es zu keinem meßbaren Anstieg der Arachidonsäure, welche im Körper aus Linolsäure gebildet werden kann. Vielmehr zeigt sich eine Abnahme der Arachidonsäure in den CE und im Lecithin der HDL, während im Lecithin der LDL der Arachidonsäureanteil unter den Versuchsbedingungen konstant blieb.Hieraus wird geschlossen, daß mehrfach ungesättigte Fettsäuren offensichtlich unterschiedlich in einzelnen Plasmalipiden angereichert werden können, obwohl ein Austausch und ein Transfer von Lipiden für die meisten Lipoproteinfraktionen nachgewiesen worden ist.Dietary linoleic acid enrichment in different plasma lipids was investigated in six healthy females. They were given formula diets (FD) containing no arachidonic acid, and providing a linoleic acid supply of 0% (FD0), 4% (FD4) or 20% (FD20) of total energy intake. At the end of each two weeks FD period fatty acid distribution was determined in cholesterol esters (CE) and in lecithin of LDL and HDL.The increase of linoleic acid in CE was twice that found in the lecithin of LDL and HDL. Comparing FD0 and FD20 the increase of linoleic acid in CE of LDL and HDL was 34%, and in lecithin 15%. Simultaneously oleic acid was lowered in CE (−17%) and in lecithin (−8%) of LDL and HDL. Comparing FD0 and FD20 arachidonic acid, which derives from linoleic acid, was lowered with increased linoleic acid intake in LDL-CE (−5%) and in HDL-lecithin (−8%), while no effect was found in LDL-lecithin.Our results demonstrate that dietary linoleic acid enrichment occurs preferentially in CE of LDL and HDL, but does not lead to an increase of arachidonic acid in plasma lipids. However, a decrease was found for arachidonic acid in HDL-lecithin, while in LDL-lecithin no effect could be observed. From this it is concluded that incorporation and metabolism of linoleic acid in different plasma lipids is not identical, although lipid exchange and lipid transfer have been shown for most lipoprotein fractions.
Keywords: linoleic acid; arachidonic acid; metabolism; essential fatty acids; formula diets

The availability of zinc from isolated casein (CasD) was compared with that from whey protein (WpD) in 23–25 day old rats. The study was designed to show the course of the gastrointestinal transit time of either chyme (radiolabeled by141Ce as a non-absorbable marker) or zinc (as65Zn) in groups of 9 to 12 animals each. Animals were killed either 1/4, 1/2, 1, 2, 6, 12 or 24 hours after intragastric intubation of the protein suspensions. Immediately afterwards, intragastric pH was measured and the determination of zinc retention in intestinal tissues and liver as well as in the carcass was performed.30 and 60 minutes after intubation the intragastric pH of the CasD group was significantly lower than that of the WpD group. The precipitation behaviour of the two protein fractions — compact curd formation by the CasD versus flocculent structure of the WpD — was determining for the pattern of gastric emptying. With the WpD the chyme was emptied according to an exponential function; while the CasD precipitate left the stomach in three distinct phases. With either protein suspension zinc left the stomach earlier than the bulk of the chyme, indicating a partial disintegration of the zinc-protein-complexes. With the WpD, zinc was emptied exponentially, whereas with the CasD a biphasic emptying pattern was found. Ileum was found to be the main zinc absorbing segment, mainly due to the long time of contact with zinc. After 2 and 12 hours zinc retention from the CasD was significantly higher than that from the WpD, however, after 24 hours retention was significantly better from the WpD.From the present study it can be concluded that, for comparison of zinc availability from diets containing different proteins, short-term experiments are not appropriate. Furthermore, it can be supposed that preabsorptive processes in the stomach are crucial for the availability of zinc.Ziel der an 23 bis 25 Tage alten Ratten durchgeführten Untersuchungen war es, die Verfügbarkeit von Zink aus intragastral verabreichten Casein-(CasD-) bzw. Molkenprotein-(WpD-)Suspensionen zu vergleichen. Um den zeitabhängigen Verlauf des gastrointestinalen Durchgangs des Chymus (mit nichtresorbierbarem141Ce markiert) und des Zinks (als65Zn) zu ermitteln, wurden je 9 bis 12 Tiere 1/4, 1/2, 1, 2, 6, 12 und 24 Stunden nach dem Sonden getötet. Unmittelbar danach wurde der intragastrale pH-Wert sowie die Retention von Zink im Darmgewebe, Leber und Restkörper gemessen.30 Minuten nach Intubation der Proteine war der pH-Wert im Magen der CasD-Gruppe signifikant niedriger als der der WpD-Gruppe. Die unterschiedliche intragastrale Präzipitation der beiden Proteine — kompaktes Präzipitat bei Casein, feinflockiges bei Molkenprotein — dürfte ausschlaggebend sein für das Entleerungsmuster aus dem Magen: der Chymus aus WpD wurde einer Exponentialfunktion entsprechend entleert, während der Chymus aus CasD den Magen in drei Phasen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit verließ. Das Zink aus beiden Proteinsuspensionen wurde schneller aus dem Magen entleert als die Masse des Chymus, woraus auf eine zumindest partielle Loslösung des Zinks aus der Proteinbindung geschlossen werden kann. Das Zink aus der WpD wurde exponentiell, das Zink aus der CasD nach einem biphasischen Muster entleert. Als Folge der besonders langen Verweildauer des Zinks im Ileum erwies sich dieser Darmabschnitt als Hauptresorptionsort. Die Zink-Retention war 2 und 12 Stunden nach Verabreichung der Nahrungen signifikant höher aus der CasD als aus der WpD, nach 24 Stunden jedoch war aus der WpD signifikant mehr Zink retiniert worden als aus der CasD. Aus dieser Untersuchung ist zu folgern, daß zur Beurteilung der Zink-Verfügbarkeit aus unterschiedlichen Proteinen Kurzzeitversuche ungeeignet sind. Weiterhin muß angenommen werden, daß die präresorptiven Prozesse im Magen für die Zinkverfügbarkeit von wesentlicher Bedeutung sind.
Keywords: zinc; availability; casein; whey protein; gastrointestinal transit time

The nutritional quality of drum-dried algae produced in open door mass culture by A. M. Saleh; L. A. Hussein; F. E. Abdalla; M. M. El-Fouly; A. B. Shaheen (256-263).
The yield of three large scale cultures ofScenedesmus acutus, Chlorella vulgaris, andCoelastrum proboscideum was drum dried. The amino acid composition of the three species proved to compare well with the FAO (11) amino acid pattern except for methionine and isoleucine. Bio-assay evaluation of the three algal proteins gave the following values: protein efficiency ratio, 1.9–2.1; net protein ratio, 2,4–2.8; biological value, 75–78; digestibility coefficient 88–89; and calculated net protein utilization 67–69. Total nucleic acid content was about 4%. Uric acid content in the plasma of rats fed Scenedesmus, Chlorella, and Coelastrum diets was significantly higher (P < 0.05) than in plasma of rats fed on a casein diet.Proben von Massenkulturen der Algen Scenedesmus acutus, Chlorella vulgaris und Coelastrum proboscideum wurden getrocknet und untersucht. Die Aminosäurezusammensetzung der Proteine der drei Stämme war mit der von der FAO (11) empfohlenen vergleichbar außer für Methionin und Isoleucin. Die biologische Auswertung der drei Algenproteine ergab folgende Werte: Protein efficiency ratio 1,9–2,1; net protein ratio 2,4–2,8; biologischer Wert 75–78; digestibility coefficient 88–89; berechnete net protein utilization 67–69. Der Gesamt-Nucleinsäuregehalt betrug etwa 4%. Die Harnsäurekonzentration im Serum von mit Algen gefütterten Ratten war signifikant höher als bei Tieren mit einer Casein-Diät.
Keywords: algae; Scenedesmus; Chlorella; Coelastrum; mass culture; nutritional quality

Buchbesprechungen by K. H. Bässler; Eva Leschik; H. -V. Ulmer; H. Kasper; A. Fricker; H. K. Frank (264-273).